由于气淬技术发展较快,其具有变形小、无后道清洗、环保等特点,深受用户青睐并获得越来越普遍的应用,但其应用范围受材料淬透性的限制。室气淬炉可达到2兆帕气冷压力,又采用单独的冷却室,使冷速较大程度上提高,为了使一炉多用,降低投资规模,在一台炉子上能实施更普遍的材料的热处理工艺,IPSEN公司研究开发了一种三室炉,即中间为加热室,而两端分别为油淬室和气淬室(图2)。该炉具有较大的灵活性,且两端均可装出料,使用、维修方便。钨钢低压渗碳可使钨钢材料具备更好的抗磨性和耐蚀性。苏州钢低压渗碳厂家
气体渗碳是将工件装入密闭的渗碳炉内,通入气体渗剂(甲烷、乙烷等)或液体渗剂(煤油或苯、酒精等),在高温下分解出活性碳原子,渗入工件表面,以获得高碳表面层的一种渗碳操作工艺。固体渗碳是将工件和固体渗碳剂(木炭加促进剂组成)一起装在密闭的渗碳箱中,将箱放入加热炉中加热到渗碳温度,并保温一定时间,使活性碳原子渗人工件表面的一种较早的渗碳方法。液体渗碳是利用液体介质进行渗碳,常用的液体渗碳介质有:碳化硅,“603”渗碳剂等。碳氮共渗(qing化)又分为气体碳氮共渗、液体碳氮共渗、固体碳氮共渗。钢低压渗碳技术真空低压渗碳工艺操作简便,能够快速完成渗碳过程。
渗碳后常采用以下几种热处理方法。1)预冷直接淬火+低温回火,预冷的目的是减小零件变形,使表面的残余奥氏体因碳化物的析出而减少。预冷直接淬火表面硬度略有提高,但晶粒没有变化,预冷温度应高于Ar3,防止心部析出铁素体,温度过高影响预冷过程中碳化物的析出,残余奥氏体量增加,同时也使淬火变形增大。2)高温回火+淬火+低温回火,经高温回火后残余奥氏体分解,渗层中碳和合金元素以碳化物形式析出,易于机械加工同时残余奥氏体减少,主要用于Cr-Ni合金钢零件。
根据各个阶段工艺参数的不同,整个真空渗碳工艺可分为一段式、脉冲式、摆动式这几种形式,真空度、温度、渗碳时间等随具体要求的不同,会发生相应变化。常用的渗碳气体包括丙烷、甲烷、乙炔、天然气等,为防止过程中产生炭黑,要求气体纯度(体积分数)大于96%,并可适当充入氮气进行稀释扩散。渗碳气体的流量以能使炉内压力增加133.33Pa/s为宜,渗碳压力用甲烷,炉压控制在26.6~45kPa,用丙烷,炉压为13.3~23kPa。渗碳气压力越高,渗碳越快,渗碳层越均匀。但产生的炭黑也多。在保证渗碳层均匀前提下,尽量选用低的渗碳压力,以减少炭黑的产生。低压渗碳工艺可以对零件进行局部保护,避免不必要的渗碳。
低压真空渗碳的气氛非常简单。渗碳只需丙烷扩散只 需氮气,且压力非常低.因此使用气氛的成本降低,同样的渗层情况下,由于低压真空渗碳可进行高温渗碳.所以适当提高渗碳温度,可以缩短处理时间,尤其是对深层渗碳的情况、缩短的幅度更大。不同材料再不同的渗碳温度下所需的渗碳 f扩散时间。 再如处理液压马达壳体的实例,材料18NCD6,渗层1.95 mm,温度950C总时间只需 11 h。综观低压真空渗碳的发展历程,可以看出,作为一种更为先进的渗碳方法。应用于工业生产已经非常成熟。在欧洲及美国、日本等地.已经应用于汽车、航空领域.而逐渐成为替代可控气氛渗碳的主流产品。通过低压渗碳工艺,零件表面不会接触氧气,从而避免了晶间氧化和表面氧化现象。江苏减速箱低压渗碳厂家
低压渗碳工艺对于提高零件的表面硬度和耐磨性有着明显的效果。苏州钢低压渗碳厂家
淬火,采用稳定的细品粒钢,同时渗碳时间足够短,那么扩散期后就可以直接淬火。为减少残余奥氏体含量以及改善变形行为,在快速冷却之前,批较处理的温度通常要与奥氏体化温度一致。在6x10PaN,中淬火,壁厚为30mm的渗碳钢表面层淬成马氏体。如用H2做冷却气体扩大了气淬的应用范围尤其是冷却气体压力高达2x10'pa时更为明显。标准的低压渗碳工艺周期如下:①在700℃以平稳的逐步对流加热,减少变形;②平稳加热到930℃;③随着碳质量流密度的增加、脉冲渗碳达到2x10’pa丙烷,从而减少渗碳时间,并使表面的深度、孔、不通孔以及齿轮均匀化;4)扩散周期是为了减少表面碳含量;⑤为了减少变形降低淬火温度;6均匀化和奥氏体化;⑦氮气压力为1.5x106Pa(或2x10'pa的氢或氮)的高压气,减少变形。苏州钢低压渗碳厂家